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如图所示,水平固定的小圆盘A带电量为+Q,规定圆盘的电势为零.从盘心处O释放一个质量为m,带电量为+q的小球,由于电场的作用,小球竖直上升的最大高度可达到圆盘中心竖直线上的C点,又知道小球经过竖直线上B点时速度最大.已知OB=h,OC=H.试求:
(1)B点电场强度的大小和方向.
(2)C点的电势.
分析:小球受两个力,重力和电场力,0到b,电场力大于重力,小球向上先做加速运动;到b点,电场力等于重力,速度达到最大;b到c,小球向上做减速运功,到c点速度为零.
根据在b点电场力等于重力求出b点的场强,根据动能定理,求出c点的电势能,从而求出c点的电势.
解答:解:(1)小球经过竖直线上B点时速度最大,则有:EBq=mg  
所以 EB=
mg
q
,方向:竖直向上.
(2)带电小球,从O点到C点,由动能定理可得:
qUOC-mgH=0-0
解之得:UOC=?O-?C
因为?O=0
所以:?c=-
mgH
q

答:(1)B点电场强度的大小
mg
q
和方向为竖直向上.
(2)C点的电势-
mgH
q
点评:解决本题的关键知道小球的运动情况,在什么情况下,速度最大.会利用动能定理求电场力做功,从而求电势能,求电势.
练习册系列答案
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